c - 如何使用 Unix 系统调用打印文本文件的前 10 行？

Question

我想编写自己版本的 head Unix 命令，但我的程序无法运行。

我试图打印文本文件的前 10 行，但程序却打印了所有行。我通过命令行参数指定要打印的文件名和行数。我只需要使用 Unix 系统调用，例如 read()、open() 和 close()。

这是代码:

#include "stdlib.h"
#include "stdio.h"
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

#define BUFFERSZ 256
#define LINES 10

void fileError( char*, char* );

int main( int ac, char* args[] )
{
    char buffer[BUFFERSZ];
    int linesToRead = LINES;
    int in_fd, rd_chars;

    // check for invalid argument count
    if ( ac < 2 || ac > 3 )
    {
        printf( "usage:  head FILE [n]\n" );
        exit(1);
    }

    // check for n
    if ( ac == 3 )
        linesToRead = atoi( args[2] );

    // attempt to open the file
    if ( ( in_fd = open( args[1], O_RDONLY ) ) == -1 )
         fileError( "Cannot open ", args[1] );

    int lineCount = 0;

    //count no. of lines inside file
    while (read( in_fd, buffer, 1 ) == 1) 
    {        
        if ( *buffer == '\n' )
        {
           lineCount++;
        }
    }
    lineCount = lineCount+1;

    printf("Linecount: %i\n", lineCount);

    int Starting = 0, xline = 0;

    // xline = totallines - requiredlines
    xline = lineCount - linesToRead;
    printf("xline: %i \n\n",xline);

    if ( xline < 0 )
        xline = 0;

    // count for no. of line to print
    int printStop = lineCount - xline;
    printf("printstop: %i \n\n",printStop);

    if ( ( in_fd = open( args[1], O_RDONLY ) ) == -1 )
        fileError( "Cannot open ", args[1] );

    //read and print till required number
    while (Starting != printStop) {
        read( in_fd, buffer, BUFFERSZ );
        Starting++;    //increment starting
    }

    //read( in_fd, buffer, BUFFERSZ );
    printf("%s \n", buffer);

    if ( close( in_fd ) == -1 )
        fileError( "Error closing files", "" );
    return 0;
}

void fileError( char* s1, char* s2 )
{
    fprintf( stderr, "Error: %s ", s1 );
    perror( s2 );
    exit( 1 );
}

我做错了什么？

Answer 1

很奇怪的是，您打开文件并扫描它以计算总行数，然后再继续回显第一行。在开始回显行之前，绝对不需要提前知道总共有多少行，而且它对您没有任何用处。但是，如果您无论如何都要这样做，那么您应该在重新打开文件之前 close() 该文件。对于您的简单程序来说，这是一个良好形式的问题，而不是正确功能的问题——您观察到的不当行为与此无关。

你的程序的关键部分有几个问题:

    //read and print till required number
    while (Starting != printStop) {
        read( in_fd, buffer, BUFFERSZ );
        Starting++;    //increment starting
    }

    //read( in_fd, buffer, BUFFERSZ );
    printf("%s \n", buffer);

1. 在此部分中，您无需检查 read() 调用的返回值。您必须检查它，因为它不仅告诉您是否存在错误/文件结束，还告诉您实际读取了多少字节。不保证您在任何调用时都会填充缓冲区，只有这样您才能知道随后缓冲区的哪些元素包含有效数据。 (在这方面，预计数行对您没有任何帮助。)

2. 您正在执行原始的read()，并且显然假设每个都只会读取一行。这个假设是无效的。 read() 不会对行终止符进行任何特殊处理，因此您可能会进行跨多行的读取，以及仅读取部分行的读取(可能两者都在同一次读取中)。因此，您无法通过计算 read() 调用来计算行数。相反，您必须扫描读取缓冲区中的有效字符并计算其中的换行符。

3. 您实际上并没有在读取循环中打印任何内容。相反，您等到完成所有读取后，然后在上次读取后打印缓冲区中的所有内容。当您在第一次读取中没有获得所需的所有行时，这将无法达到您的目的，因为后续的每次成功读取都会破坏前一个读取中的数据。

4. 您将缓冲区传递给 printf()，就好像它是一个以 null 结尾的字符串一样，但您没有采取任何措施来确保它实际上已终止。 read() 不会为您执行此操作。

我很难相信你的说法，即你的程序总是打印指定文件的所有行，但我可以相信它会打印你正在测试的特定文件的所有行。如果文件足够短，整个文件都适合您的缓冲区，那么它可能会这样做。然后，您的程序可能会在第一次 read() 调用时将整个内容读入缓冲区(尽管不能保证这样做)，然后在每次后续调用中不读取任何内容，返回 -1 并离开缓冲区不变。当您最终打印缓冲区时，它仍然包含文件的全部内容。